I.I.S. N. BOBBIO DI CARIGNANO - PROGRAMMAZIONE PER L A. S. 2017-18 DISCIPLINA: SCIENZE NATURALI Liceo Scientifico/Liceo Sportivo CLASSE: QUARTA COMPETENZE DISCIPLINARI BIOLOGIA Possedere i contenuti fondamentali della biologia, padroneggiandone il linguaggio, le procedure e i metodi di indagine anche attraverso esemplificazioni operative di laboratorio. Possedere l abitudine al ragionamento rigoroso e all applicazione del metodo scientifico. Saper analizzare e utilizzare i modelli delle scienze biologiche. Saper riconoscere o stabilire relazioni. Saper ricondurre l osservazione dei particolari a dati generali (dal microscopico al macroscopico) e viceversa. ABILITÀ Spiegare le relazioni tra funzione e specializzazione cellulare: riconoscere i diversi tipi di tessuti in base a caratteristiche istologiche e sulla base della differenziazione embriologica. Descrivere le funzioni di apparati e sistemi, evidenziando le relazioni e descrivendo componenti e struttura dei diversi apparati. Saper interpretare una immagine fotografica o uno schema. Comprendere i meccanismi che consentono di controllare il metabolismo cellulare, regolare lo sviluppi e la rigenerazione dei tessuti. Illustrare i meccanismi dell omeostasi, distinguendo sistemi a feedback positivo da quelli a feedback negativo. CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI L organizzazione del corpo umano Omeostasi: controllo, regolazione e feedback Rigenerazione dei tessuti Tessuti: epiteliale, connettivo, muscolare e nervoso.
Saper applicare le conoscenze acquisite a situazioni della vita reale, anche per porsi in modo critico e consapevole di fronte ai temi di carattere scientifico e tecnologico della società attuale Spiegare e descrivere correttamente l organizzazione e le funzioni dell apparato cardiovascolare. Descrivere con la terminologia specifica la circolazione polmonare e la circolazione sistemica, indicandone le relazioni funzionali Comprendere il ruolo svolto dal cuore e l importanza di una perfetta coordinazione dei meccanismi che attivano e regolano il ciclo cardiaco. Descrivere la struttura e l organizzazione dei vasi sanguigni in relazione alle loro rispettive funzioni. Comprendere i meccanismi di scambio tra sangue e tessuti, evidenziando le funzioni del sangue e i fattori che ne controllano il flusso e la composizione. Descrivere le funzioni dei componenti del sangue e la generazione degli elementi figurati. Descrivere le informazioni fornite dall emocromo e conoscere le più comuni malattie cardiovascolari. L apparato cardiovascolare e il sangue: Organizzazione, ruolo del cuore, vasi sanguigni e movimento del sangue Composizione e funzioni del sangue meccanismi di scambio e regolazione del flusso sanguigno
Comprendere le relazioni tra le strutture e le funzioni delle diverse parti dell apparato respiratorio. Descrivere le funzioni degli organi e spiegare il significato di termini fisiologici. Spiegare la meccanica della respirazione e mettere in relazione il suo controllo con quella del battito cardiaco. Saper mettere in relazione le funzioni dell apparato respiratorio con quelle dell apparato cardiovascolare, comprendendo la loro stretta interdipendenza. Descriverei meccanismi degli scambi respiratori evidenziando le relazioni tra respirazione cellulare e espirazione polmonare. Spiegare le differenze e le relazioni tra il trasporto di O 2 e di CO 2. Spiegare il ruolo dei globuli rossi ed emoglobina, considerando gli adattamenti q particolari situazioni ambientali L apparato respiratorio e gli scambi gassosi: Organizzazione e funzione dell apparato respiratorio, La meccanica della respirazione Relazione tra sangue e scambi respiratori
Comprendere che il processo digestivo ha la funzione di elaborare gli alimenti trasformandoli in sostanze utilizzabili dalle cellule. Saper elencare le diverse fasi della digestione; individuare i nutrienti indispensabili per il corpo umano, identificando il ruolo svolto da ciascuno di essi; descrivere l organizzazione e le funzioni dei tessuti di rivestimento dell apparato digerente. Saper mettere in relazione i diversi organi che compongono tale apparato con le rispettive funzioni e spiegare i processi fisico-chimici implicati nelle fasi della trasformazione del cibo e dell assorbimento dei nutrienti. Distinguere la digestione meccanica dalla digestione chimica; descrivere le fasi della digestione nei diversi tratti indicando le funzioni delle sostanze secrete dal tubo digerente. Distinguere ruolo e funzioni delle ghiandole endocrine ed esocrine associate all apparato digerente; spiegare come avviene l assorbimento dei diversi nutrienti. Saper spiegare l importanza del controllo della qualità e quantità dei nutrienti nel sangue. Descrivere i meccanismi che consentono di mantenere un corretto equilibrio tra metabolismo cellulare, digestione e nutrizione. Saper porre elementi di discussione ed eventuali relazioni tra dieta e particolari patologie. L apparato digerente e l alimentazione Organizzazione e funzione dell apparato digerente, Fasi della digestione, Controllo della digestione e Metabolismo
Saper spiegare e descrivere le funzioni dell apparato urinario Descrivere le sue funzioni e i processi che portano alla formazione dell urina; spiegare perché il controllo dell equilibrio è legato al controllo della concentrazione salina; individuare nell urea il catabolita azotato eliminato dai reni umani, facendo confronti con altri meccanismi fisiologici evolutisi nel tempo. Comprender la complessità e l importanza per l omeostasi dei meccanismi messi in atto dai reni per mantenere l equilibrio idrosalino e per eliminare i rifiuti metabolici azotati, mettendo in relazione le diverse parti del nefrone con le rispettive funzioni e spiegare i meccanismi di produzione dell urina. Saper spiegare in che modo l attività dei reni viene adattata per mantenere costanti pressione, volume e concentrazione del plasma. L apparato urinario e l equilibrio idrosalino: Organizzazione e funzioni dell apparato urinario. Nefrone come unità strutturale del rene
Distinguere le difese innate da quelle acquisite Saper descrivere le fasi e le funzioni della risposta infiammatoria Saper descrivere il ruolo dell immunità acquisita nella difesa specifica contro le infezioni Distinguere tra antigene e anticorpo Saper descrivere le principali funzioni del sistema linfatico Saper descrivere gli organi del sistema linfatico Saper descrivere lo sviluppo e le funzioni dei linfociti b e dei linfociti t Definire e distinguere l immunità umorale e l immunità mediata da cellule Saper descrivere le tappe della selezione clonale e riconoscerne il ruolo nella risposta immunitaria a un antigene specifico Riconoscere il ruolo del complesso maggiore di istocompatibilità e delle proteine MHC per la distinzione tra self e non self operata dal sistema immunitario Saper descrivere le funzioni specifiche dei linfociti t-helper e il loro ruolo fondamentale nell avviare la risposta immunitaria Saper spiegare il meccanismo di azione dei linfociti t citotossici per la distruzione delle cellule infettate Il sistema linfatico e l immunità Immunità innata e immunità adattativa. Vasi linfatici, linfonodi, organi linfatici primari e secondari. La risposta immunitaria umorale. le plasmacellule e la risposta immunitaria primaria, le caratteristiche degli anticorpi. La memoria immunologica: la risposta immunitaria secondaria, l immunità acquisita, i vaccini, le vaccinazioni, l immunità passiva. Le principali patologie legate all immunità: vaccinazioni obbligatorie e non, immunodeficienze malattie autoimmuni e allergie; l AIDS e le terapie anti-retrovirali.
. Per il LICEO SPORTIVO: il doping sportivo Comprendere l importanza degli ormoni per Il sistema endocrino modulare e integrare le funzioni del corpo Integrazione delle funzioni endocrine e umano in risposta alle variazioni dell ambiente nervose a livello ipofisario e ipotalamico interno ed esterno. Ruolo di tiroide e paratiroidi pancreas Elencare le caratteristiche delle molecole che endocrino e controllo della glicemia, si comportano da ormoni; mettere a confronto Ruolo delle ghiandole surrenali ruolo delle ormoni idrosolubili e liposolubili, per quanto gonadi concerne il trasporto nel plasma, il legame con i recettori, gli effetti sulle cellule. Comprendere il meccanismo di controllo esercitato dal sistema ipotalamo-ipofisario sull attività di molte ghiandole endocrine e saper spiegare perché è importante l integrazione tra sistema nervoso e sistema endocrino. Mettere a confronto l organizzazione e la secrezione ormonale dell adenoipofisi e della neuroipofisi evidenziando le relazioni anatomiche e funzionali con l ipotalamo; spiegare le funzioni delle tropine ipofisarie e dei fattori ipotalamici di rilascio e di inibizione. Saper descrivere le funzioni specifiche degli ormoni prodotti da ciascuna ghiandola e spiegare i meccanismi che ne controllano la produzione, indicando caso per caso i segnali che attivano e disattivano la secrezione ormonale. Descrivere e distinguere funzioni, modalità di controllo e livelli di azione degli ormoni coinvolti negli organi oggetto di studio.
Conoscere le differenze e la complementarietà degli apparati riproduttori maschile e femminile per quanto riguarda gametogenesi, fecondazione, controllo ormonale. Descrivere l anatomia degli apparati riproduttori maschile e femminile evidenziando la diversità di ruoli per la riproduzione umana. Spiegare come si svolgono meiosi e differenziamento dei gameti maschili e femminili, evidenziando analogie e differenze. Descrivere le funzioni dei diversi ormoni nel maschio; descrivere le funzioni e le fasi del ciclo ovarico e mestruale, mettendo in rilievo il coordinamento ormonale nella femmina; confrontare l azione degli ormoni negli apparati maschile e femminile. Conoscere la sequenza dei principali eventi dello sviluppo embrionale e fetale fino alla nascita per acquisire la consapevolezza che tale sviluppo si realizza grazie a complesse interazioni tra corpo materno ed embrione. Spiegare come si svolge la fecondazione, descrivere le tappe della segmentazione e La riproduzione e lo sviluppo Organizzazione, funzioni e funzionamento dell apparato riproduttore maschile e femminile Gametogenesi, fecondazione.
il processo di impianto dell embrione in utero, indicando le funzioni dei foglietti embrionali e delle membrane extraembrionali; spiegare il ruolo della placenta. Spiegare inoltre le principali tappe dell organogenesi e dello sviluppo fino alla nascita; elencare ormoni prodotti durante il parto, spiegandone la funzione. Conoscere le problematiche collegate con la cura e la prevenzione delle patologie dell apparato riproduttore, i principi dei metodi contraccettivi, le possibili patologie prenatali. Conoscere le principali patologie legate all apparato maschile e femminile e alla trasmissione attraverso i rapporti sessuali; discutere le caratteristiche dei diversi metodi contraccettivi, con vantaggi e svantaggi; conoscere l esistenza della diagnosi prenatale.. Comprendere come l organizzazione cellulare nel S consente di recepire stimoli ed effettuare risposte rapide e complesse. Spiegare le relazioni tra recettori sensoriali, neuroni e organi effettori, considerando l organizzazione del SNC e del SNP. Comprendere i meccanismi neurofisiologici e spiegarne la conduttività e gli eventi di natura neurochimica connessi con il potenziale di membrana. Spiegare come vengono mantenuti potenziali di riposo, come si genera il potenziale d azione, come si propaga Il sistema nervoso Neuroni e cellule gliali, Conduzione dei segnali elettrici, sinapsi, Sistema nervoso centrale, Midollo spinale e nervi spinali, sistema nervoso periferico.
l impulso nervoso, cosa sono la propagazione continua e saltatoria. Comprendere come i neuroni comunicano tra loro o con le cellule bersaglio, descrivendo funzioni e organizzazione delle sinapsi. Spiegare le differenze tra sinapsi chimiche ed elettriche; descrivere come è organizzata e come funziona la giunzione neuromuscolare; distinguere sinapsi eccitatorie da sinapsi inibitorie, spiegare come il neurone postsinaptico integra informazioni. Comprendere cause ed effetti di alcune malattie neurodegenerative. Comprendere che le funzioni di integrazione e controllo svolte dal SNC dipendono dall organizzazione e dalle connessioni tra le diverse zone funzionali dell encefalo e del midollo spinale. Descrivere l organizzazione e le funzioni della sostanza grigia e bianca negli emisferi cerebrali, nel diencefalo, nel tronco cerebrale, nel cervelletto; identificare nelle meningi e nel liquido cerebrospinale i sistemi di protezione del sistema nervoso centrale. Comprendere che il midollo spinale è in grado di elaborare risposte motorie semplici. Spiegare che cosa sono i nervi misti, distinguendo componente afferente ed efferente; spiegare come funziona il riflesso spinale e descrivere i nervi cranici e le rispettive funzioni. Spiegare l organizzazione del SNA, evidenziando le relazioni col SNC,
spiegando le differenze tra sistema orto e parasimpatico. Comprendere come la corteccia cerebrale è una struttura sofisticata, che controlla i movimenti volontari ed è coinvolta nello sviluppo delle capacità mentali come la memoria ed il ragionamento, spiegandone l organizzazione e le funzioni. Comprendere che anche piccole alterazioni nel funzionamento dell encefalo possono provocare notevoli anomalie fisiche e comportamentali. Elencare e spiegare la funzione dei diversi tipi di recettori sensoriali. Cenni sugli organi di senso. La vista L udito e l equilibrio Il gusto e l olfatto
Saper spiegare i meccanismi che determinano l organizzazione del sarcomero e spiegare la contrazione considerando i movimenti delle miofibrille; descrivere l organizzazione delle giunzioni neuromuscolari e gli eventi che generano e modulano la contrazione del sarcomero. Comprendere che il sistema scheletrico è un sistema plastico che viene continuamente rimodellato e svolge importanti compiti nel mantenimento dell omeostasi. Descrivere l organizzazione dello scheletro umano, spiegare i processi che consentono sviluppo e modellamento dinamico del tessuto osseo; descrivere le diverse parti delle articolazioni distinguendo i tendini dai legamenti. Spiegare le differenze tra miopatie e patologie neuromuscolari; descrivere i meccanismi di riparazione dell osso; spiegare cause di patologie quali rachitismo e osteoporosi considerando l equilibrio dinamico dell osso. Distinguere alcune patologie muscolari e i danni e le alterazioni a carico di ossa e articolazioni. Per il LICEO SCIENTIFICO SPORTIVO Il sistema muscolare e scheletrico (svolto in collaborazione con la disciplina Scienze motorie) Il sistema muscolare: i tre tipi di muscoli, le caratteristiche dei muscoli scheletrici, le miofibrille, la contrazione muscolare, la giunzione neuromuscolare, l unità motoria, le contrazioni isotoniche e isometriche, i muscoli lisci, il muscolo cardiaco. Il sistema scheletrico: le ossa. Accrescimento e rimodellamento dell osso, le articolazioni, i tendini e i legamenti Le principali patologie dei muscoli: Le patologie muscolari, gli strappi muscolari, l infarto del miocardio, le fratture, patologie delle ossa, gli osteosarcomi.
COMPETENZE DISCIPLINARI CHIMICA Saper descrivere le trasformazioni microscopiche nelle reazioni chimiche. Saper cogliere la complessità delle trasformazioni chimiche della materia: reazioni chimiche (natura e classificazione). Dimostrare di aver compreso il carattere qualitativo e quantitativo delle reazioni chimiche. Saper rappresentare e analizzare le trasformazioni che comportano un equilibrio chimico. Saper descrivere la complessità delle soluzioni, in particolare delle soluzioni acquose. Saper rappresentare e descrivere le reazioni che coinvolgono il trasferimento di elettroni. Saper quantificare gli scambi di energia in una reazione chimica. ABILITÀ Saper distinguere le soluzioni dalle miscele eterogenee Saper valutare il solvente opportuno in base al soluto Conoscere il concetto di solubilità e saturabilità Spiegare le influenze dei singoli fattori capaci di influenzare i parametri di solubilità. Saper esprimere la concentrazione di una soluzione in percentuale, in molarità. Individuare l espressione della concentrazione di una soluzione in commercio, saperne calcolare la quantità di soluto Saper interpretare un etichetta in cui sia espressa la concentrazione della soluzione. Saper trasformare una soluzione percentuale in una soluzione molare Conoscere il concetto di titolazione e saper effettuare i calcoli relativi CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI Le soluzioni Processi di dissoluzione. Concentrazione: percentuale in massa e in volume, ppm, molarità, molalità, normalità, frazione molare. Diluizione. Proprietà colligative: legge di Rault, innalzamento ebullioscopico e abbassamento crioscopico, pressione osmotica. Solubilità.
Bilanciare una reazione chimica Utilizzare i coefficienti stechiometrici per la risoluzione di problemi che chiedono di determinare massa/volume delle specie chimiche coinvolte Le reazioni chimiche Le reazioni chimiche: la natura delle trasformazioni e il bilanciamento chimico. Reagente limitante e reagente in eccesso. Come riconoscere le reazioni chimiche. Riconoscere il reagente limitante e determina la resa di una reazione Ricondurre una reazione chimica a uno dei quattro tipi fondamentali (sintesi, decomposizione, scambio semplice, doppio scambio) Scrivere l equazione ionica netta, a partire dall equazione molecolare Individuare i reagenti in grado di dare origine alla formazione di un sale e acqua
Comprendere le condizioni di reversibilità ed irreversibilità delle reazioni Saper applicare il concetto di costante di equilibrio nel completamento di una reazione Spiegare l importanza dei fattori in grado di spostare l equilibrio di una reazione in soluzione. L equilibrio chimico L equilibrio chimico: reazioni irreversibili e reversibili. Il principio di Le Châtelier; il prodotto di solubilità.
Conoscere le definizioni di acido-base di Arrhenius, Bronsted-Lowry e Lewis e saperle confrontare. Saper riconoscere le coppie coniugate acido-base nell ambito di una reazione Saper definire la forza di acidi e basi in relazione alle costanti di dissociazione Saper calcolare il ph (o poh) di una soluzione di acidi e basi forti e deboli ph delle soluzioni L equilibrio in soluzione acquosa: il ph Le teorie acido-base; acidi forti e deboli. Il ph delle soluzioni elettrolitiche. Saper distinguere una red-ox dagli altri tipi di reazione. Saper bilanciare le reazioni di ossidoriduzione, nel liceo scientifico anche con il metodo ione-elettrone. Comprendere le principali implicazioni dei processi ossido riduttivi nei fenomeni quotidiani Saper costruire una pila Daniell e calcolarne la potenza (solo nel liceo scientifico). Conoscere le leggi di Faraday e le applicazioni industriali dell elettrolisi. Le reazioni di ossidoriduzione, la pila e l elettrolisi L elettrochimica: le reazioni redox. L elettrochimica e l elettrolisi. Le leggi di Faraday.
COMPETENZE DISCIPLINARI SCIENZE DELLA TERRA Analizzare i fenomeni terrestri riconoscendo nelle varie forme i concetti di evoluzione e interdipendenza Sviluppare l uso di appropriati strumenti del linguaggio chimicofisico nella descrizione dei processi Elaborare le opportune correlazioni tra i fenomeni geologici e geofisici in generale, i viventi e l evoluzione Contestualizzare ricerche e modelli nei quadri socio-culturali del passato e dell attualità ABILITÀ Utilizzare con precisione il linguaggio scientifico. Utilizzare modelli e grafici per descrivere i fenomeni sismici. Individuare l azione delle forze endogene nell evoluzione del paesaggio. Compiere riflessioni circa la convivenza dell uomo in un sistema in evoluzione. Compiere riflessioni circa la responsabilità dell uomo nella gestione del rischio sismico, Utilizzare in particolare con nel precisione territorio il italiano. linguaggio scientifico. Utilizzare modelli e grafici per descrivere i fenomeni sismici. Individuare l azione delle forze endogene nell evoluzione del paesaggio. Classificare i vulcani mettendo in relazione forma e modalità eruttiva CONTENUTI ORGANIZZATI PER MODULI I terremoti Cause. Teoria del rimbalzo elastico Le onde sismiche. Il rischio sismico: scale MCS e Richter, Pericolosità, vulnerabilità e valore esposto. I vulcani: Fenomenologia, Classificazione e prodotti delle eruzioni vulcaniche. Forma dei vulcani.